蘇 醒
(濰坊市工業(yè)發(fā)展促進中心,山東 濰坊 261000)
近年來,隨著傳統化石能源的日益枯竭、人們對生態(tài)環(huán)境問題日益重視,世界各國均把開發(fā)利用可再生能源作為保障能源安全、應對氣候變化、實現可持續(xù)發(fā)展的共同出路。由于氫本身具有清潔、低碳、安全、高效等特征,氫能作為一種互聯媒介能源,通過大規(guī)?;瘜W儲能及調峰,與可再生能源規(guī)?;咝Ю?,能夠優(yōu)化能源結構,促進清潔能源發(fā)展。目前,全球主要發(fā)達國家高度重視氫能產業(yè)發(fā)展,美、日、德已將氫能上升到國家能源戰(zhàn)略高度,不斷加大對氫能及燃料電池的研發(fā)和產業(yè)化扶持力度,并積極推廣應用。
作為世界上最具有發(fā)展?jié)摿Φ慕洕髧?,中國對全球許下了“力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和”的環(huán)保承諾,低碳化轉型發(fā)展是應對內外部新形勢、新挑戰(zhàn)的共同要求,氫能產業(yè)既是我國重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè),也是培育發(fā)展新動能,推動產業(yè)結構邁向中高端,帶動經濟高質量發(fā)展的未來產業(yè)。
2019年,我國將加氫站建設列為工作重點,并在政府工作報告中提出“推動充電、加氫等設施建設”,促進氫能產業(yè)發(fā)展。山東省出臺了《山東省新能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018—2028年)》(魯政字〔2018〕204號),將濰坊作為新能源汽車產業(yè)重點集聚區(qū),為山東省氫能產業(yè)發(fā)展做出了頂層設計。
濰坊市依托濰柴集團,規(guī)劃建設了濰柴新能源動力產業(yè)園、濰柴國際配套產業(yè)園,全力推動氫能產業(yè)發(fā)展,打造國際動力城。2021年,濰坊市入選科技部與山東省政府共同組織實施的“氫進萬家”科技示范工程示范城市,也是全國首批示范城市。濰柴集團氫燃料電池及關鍵零部件產業(yè)化、富源增壓器氫燃料電池用空氣壓縮機制造、山東聯盟車用壓縮氣氣瓶制造和諸城新動力氫電油氣綜合能源站等4個項目,納入山東省“十四五”期間氫能產業(yè)重大示范試點項目(第二批),加上納入第一批試點的3個項目,目前共7個項目納入省試點。截至2021年5月底,濰坊市推廣氫燃料電池城市公交車150輛,運營總里程超過486萬km,氫氣加注220 t以上,運送乘客515萬人次。累計建成固定式加氫站3座、撬裝式加氫站1座,數量居山東省首位,成為全省首個示范推廣應用的城市。
濰坊市在氫能產業(yè)發(fā)展方面雖已具備一定的先發(fā)優(yōu)勢,但依然存在產業(yè)發(fā)展短板。一是關鍵材料和技術自主率不足。目前,氫氣提取以化石燃料為主,清潔能源中提取占比小,制氫效率低,在氫氣的制造、儲存、運輸全鏈條多使用傳統技術。關鍵組件制備工藝和燃料電池的核心材料主要依靠進口。二是產業(yè)生態(tài)亟待完善。濰坊市制氫、儲氫、運氫還沒有形成完備高效的供應鏈體系。市區(qū)氫燃料電池汽車運營車輛較少,以市財政補貼公交車運營為主,重載商用少。加氫站的布局不完善,加氫能力不足。濰坊市在用的加氫站只有4座,儲氫量比較小。
以“產業(yè)規(guī)劃與當地資源相結合、城市規(guī)劃與綠色環(huán)保相結合、示范推廣與產業(yè)帶動相結合、自主創(chuàng)新與開放合作相結合”為原則,結合濰坊市能源結構特點,科學規(guī)劃產業(yè)布局,建立氫能供給體系,合理布局加氫基礎設施,推動低碳、低成本氫能制取模式。發(fā)揮好財政性資金的拉動作用和杠桿效應,做好氫能車輛示范推廣,加速氫能產業(yè)化、規(guī)模化和商業(yè)化進程。
開展氫能基礎設施建設,推動氫燃料電池汽車示范運行,突破關鍵材料與零部件等關鍵技術,培育燃料電池汽車產業(yè)基地,建成氫能與燃料電池汽車技術鏈與產業(yè)鏈,推進氫能汽車商業(yè)化發(fā)展,打造全產業(yè)鏈的產業(yè)集群。力爭到“十四五”末,聚集超過20家燃料電池汽車相關企業(yè),培育有國際影響力的新能源創(chuàng)新中心1個、新能源測試中心1個,氫能與燃料電池汽車全產業(yè)鏈年產值突破50億元。
4.3.1 核心技術突破
1)燃料電池核心技術突破。依托濰柴動力等氫燃料電池研發(fā)、制造企業(yè),圍繞催化劑、膜電極、雙極板等核心材料和關鍵組件,智能化批量制造等領域展開技術研究和產品開發(fā),提升產品可靠性和耐久性,關鍵指標達到國際先進水平,成本顯著下降。
2)車載儲氫系統關鍵技術突破。以濰柴創(chuàng)新中心為主體,采用自主研發(fā)以及聯合開發(fā)等手段,以高壓氣態(tài)儲氫技術為突破口,開展70 MPaⅢ型/Ⅳ型儲氫瓶、瓶口閥、減壓閥和PRD等車載儲氫系統關鍵部件開發(fā)及驗證及系統集成,開發(fā)先進密封技術,結合整車開展氫安全策略開發(fā)及氫安全控制器開發(fā),提升車載儲氫系統安全性和使用壽命。
3)燃料電池汽車集成技術突破。利用濰柴集團資源,在濰坊建設客車、卡車、物流車、叉車等燃料電池汽車的中試車間和試驗場地,展開部件、系統及整車的一體化開發(fā)與試驗,深度挖掘燃料電池汽車的集成技術,探索并完善燃料電池汽車集成技術標準。
4.3.2 打造產業(yè)聚集區(qū)
1)燃料電池部件及系統生產能力。支持濰柴巴拉德合資公司在濰柴產業(yè)園建設燃料電池生產線。支持以富源增壓器為代表的本市企業(yè),入駐濰柴配套產業(yè)園,發(fā)揮企業(yè)專長,致力于空壓機、氫氣循環(huán)泵、增濕器等關鍵零部件開發(fā)、生產,通過戰(zhàn)略合作,在濰坊形成完備燃料電池相關部件生產及系統集成能力。
2)車載儲氫系統部件及系統生產能力。通過招商引資,吸引國內龍頭企業(yè)入駐濰坊,同時鼓勵本地相關企業(yè),加大對車載儲氫研發(fā)投入,以低成本、輕量化為目標,展開全系列35 MPa/70 MPaⅢ型、Ⅳ型車載氫氣瓶、減壓閥、瓶口閥和PRD等儲氫系統核心部件的開發(fā)及生產,增強完善濰坊市的車載儲氫系統開發(fā)能力、驗證能力。
3)燃料電池整車關鍵部件及系統生產能力。依托濰柴燃料電池配套產業(yè)園,在招商引資過程中,布局燃料電池汽車電控系統、驅動電機、大功率DCDC等燃料電池整車關鍵部件的開發(fā)生產,在濰坊形成完整的燃料電池汽車產業(yè)鏈集群。
4)氫氣儲運設備開發(fā)及生產。吸引業(yè)內優(yōu)秀企業(yè),入駐濰柴燃料電池配套產業(yè)園,突破70 MPa以上高壓、輕質氣體存儲材料及儲運設備的研發(fā)以及中長距離高壓力管道輸氫技術與裝備的開發(fā)與應用,通過科技與創(chuàng)新轉化平臺,實現本地產業(yè)化生產。
4.3.3 打造低成本氫氣供應體系
依托魯清石化、山東海化、聯盟化工等化工產業(yè)鏈重點企業(yè),增加副產氫氣回收量,提高氫能源利用質量和效益。重點支持開發(fā)煤制氣+碳捕集技術路線,實現規(guī)?;⒌吞蓟?、低成本制氫。充分利用氫的儲能特點,在濱海風電、光電等可再生能源豐富地區(qū),開展電力制氫示范。針對產業(yè)鏈短板環(huán)節(jié),引導扶持企業(yè)發(fā)展現場制氫、儲氫、加注一體化裝置及系統等裝備。
4.3.4 加氫站布局及建設
以固定加氫站為主、撬裝加氫站為輔,科學規(guī)劃、適度超前、建設氫能基礎設施。探索加氫/加油、加氫/充電等合建站發(fā)展模式,鼓勵支持利用現有加油、加氣站點網絡改擴建加氫設施。著力政策創(chuàng)新,引導各方主體全面參與,打造完善的加氫體系。
以建設氫能城市為目標,擴大氫燃料電池公交車示范范圍和規(guī)模,通過示范運行,探索氫燃料電池汽車的實際應用,通過示范運營,拉動濰坊燃料電池汽車產業(yè)集群技術革新和持續(xù)發(fā)展。
1)燃料電池公交車示范運營。以濰坊市區(qū)為中心,輻射下轄所有縣市區(qū),市內短途客車每年更新或新置燃料電池公路客車,對境內氫氣資源豐富的縣區(qū),比如壽光、濱海等地,鼓勵建設燃料電池公共服務車輛體系。
2)燃料電池物流車示范運營。在大型工業(yè)園區(qū)、火車站、高鐵北站、中國食品谷、中百和泰華商圈等區(qū)域,投放氫燃料電池物流車,實現人流密集地區(qū)零排放。
3)燃料電池團體旅游車示范運營。在市內旅游景區(qū)設置燃料電池客車專線,實現景區(qū)零排放。
4)燃料電池叉車示范運營。以我市本地叉車需求企業(yè)為目標,以重點園區(qū)、龍頭企業(yè)為重點,加快推廣氫燃料電池叉車在龍頭企業(yè)的示范應用。
5)公務用車燃料電池化。優(yōu)先將政府公務用車、市政環(huán)衛(wèi)等用車,逐步實現燃料電池化,并向下屬區(qū)縣推廣。
圍繞我市氫能產業(yè)發(fā)展重點領域,推進建設國家級創(chuàng)新平臺,建設一批省級工程實驗室、工程中心和重點實驗室,形成共性技術研發(fā)平臺體系,重點支持濰柴申報創(chuàng)建國家級燃料電池技術創(chuàng)新中心。實施“標準強企”戰(zhàn)略,爭奪氫能產業(yè)標準制定先機。由濰柴動力牽頭,聯合濰坊市氫能產業(yè)相關企業(yè)共同申請創(chuàng)建國家技術標準創(chuàng)新基地。